先从同源DNA母链上将相应核苷酸序列片段移至子链缺口,然后再用新合成的序列补上母链空缺,主要作用是重新启动停滞的复制叉。 DNA直接修复
DNA直接修复不需要切除碱基或核苷酸,最常见的例子是DNA光解酶把在光下或经外线光照射形成的环丁烷胸腺嘧啶二体及6-4光化物还原成单体的过程。 SOS反应
细胞DNA受到损伤或复制系统受到抑制的紧急情况下,细胞为求生存而产生的一种应急措施,当DNA两条链的损伤邻近时,损伤不能被切除修复或重组修复,这时损伤处的DNA出现空缺,再随机加上核苷酸,容易造成突变。
DNA的转座
DNA的转座或称移位,是由可移位因子介导的遗传物质重排的现象,频率很低。
转座子(Tn)是存在于染色体DNA上可自主复制和移位的基本单位,原核生物的转座子包含4类:1、插入序列(IS);2、类转座子因子;3、复合转座子,两端由IS或类IS构成,带有某些
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抗药性基因或其他宿主基因,一旦形成复合式转座子,IS序列就不能再单独移动;4、TnA转座子家族,两端为IR,可编码转座酶,解离酶和抗性物质。
真核生物中的转座子主要包括转座子和反转座子。玉米细胞内存在自主型和非自主型两类转座子,非自主型转座子单独存在时是稳定的,不能转座,当基因组同时含有属于同一家族的自主型转座子时,它才具备转座功能。转座子可分为复制型和非复制型,转座酶和解离酶分别作用于原始转座子和复制转座子。
转座作用的遗传学效应
1、引起插入突变;2、产生新的基因;3、产生染色体畸变(DNA重复、缺失或倒位);4、引起生物进化
组蛋白的种类、修饰类型及其生物学意义 根据电泳性质可以把组蛋白分为H1、H2A、H2B、H3、H4,这些组蛋白都含有大量赖氨酸和精氨酸。组蛋白的修饰作用包括甲基化,乙酰化,磷
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酸化以及ADP核糖基化等。一般来说,组蛋白乙酰化能选择地使某些染色质区域的结构从紧密变的松弛,开放某些基因的转录,增强其表达水平;而组蛋白甲基化即可抑制也可增强基因表达,乙酰化修饰和甲基化修饰往往是相互排斥的。
简述DNA聚合酶Ⅰ和Klenow的结构和功能 占DNA聚合酶Ⅰ蛋白2/3的C端区域,相对分子质量68000,具有DNA聚合酶活性和3’→5’核酸外切酶活性,即可合成也可降解DNA,保证DNA复制的准确性;占DNA聚合酶Ⅰ蛋白1/3的N端区域,相对分子质量35000,具有5’→3’核酸外切酶活性,可做用于双链DNA,又可水解5’端或距5’端几个核苷酸处的磷酸二酯键。DNA聚合酶Ⅰ在DNA直接修复、除去冈崎片段5’端RNA引物方面具有重要作用。 Klenow大片段是用蛋白酶水解DNA聚合酶Ⅰ所得的大片段区域,具有5’→3’聚合酶活性和3’→5’核酸外切酶活性,在基因工程中有广泛应用,主要有:修复反应、制备平末端;标记DNA3’突出末端;双脱氧末端终止法进行DNA序列分
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析等。
三、生物信息的传递(上)
RNA转录的基本过程
模板识别
真核细胞中的模板识别与原核细胞不同,真核生物RNA聚合酶不能直接识别基因的启动子区,需要转录因子的辅助蛋白质按特定的顺序结合于启动子上,RNA聚合酶才能与之相合并形成复杂的前起始复合物(PIC),以保证有效的起始转录。 转录起始
转录起始就是RNA链上第一个核苷酸键的产生,该过程不需要引物,RNA聚合酶通过启动子的时间代表一个启动子的强弱,时间越短,该基因的转录起始频率越高。 转录延伸
RNA聚合酶释放σ因子离开启动子后,核心酶沿模板DNA链移动并使新生的RNA链不断延长的过程。一旦聚合酶启动了基因转录,它就会一直移动合成RNA,直到遇到终止信号时才释放新生的RNA链。 转录终止
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RNA聚合酶不再形成新的磷酸二酯键,RNA-DNA杂合体分开,转录泡瓦解。
转录机器的主要成分
RNA聚合酶
RNA聚合酶以DNA双链为模板(若以单链为模板,活性大大降低),以4种核苷三磷酸为底物,并以Mg2+/Mn2+为辅因子,催化RNA链的起始、延伸和终止,不需要任何引物。 原核生物RNA聚合酶
大肠杆菌RNA聚合酶由两个α亚基、一个β亚基、一个β’亚基、和一个ω亚基组成核心酶,加上一个σ亚基后则成为聚合酶全酶,转录的起始过程需要全酶,由σ因子辨认起始点,延长过程仅需要核心酶催化。β和β’亚基组成了聚合酶的催化中心,β亚基能与模板DNA、新生RNA链以及核苷酸底物相结合;σ亚基的作用是负责模板链的选择和转录的起始,它是酶的别构效应物,使酶专一性识别模板上的启动子。 真核生物RNA聚合酶 酶 定位 转录产物与功对α-鹅膏能 覃减
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